论文总字数：29440字

摘 要

宽视角三维显示在实际应用中体现出越来越重要的作用。不仅在液晶显示中，在三维显示中宽视角显示同样也起到了重要的作用。脸部跟踪以及人眼定位技术在信息化生活中具有非常广泛的应用，实现精确的人眼定位对相关应用的开发具有十分重要的意义。使用Kinect套件，对镜头前的被观测者进行观测，实现人眼的定位跟踪，并且通过相关算法，求解出人眼相对于镜头的精确位置。

Kinect伴随体感游戏诞生，但是随着微软开发人员的努力，在不同的平台上，都可以使用到它。自从微软发布了Kinect for windows，开发Kinect就变得越来越简便了。通过在vs2010开发环境的情况下，引用微软公司发布的Kinect developer toolkit中的面部跟踪示例中的函数与构件，来实现眼部跟踪中的寻找眼部附近的点，并且把这些点与函数中点的一一对应，从而实现对镜头前的人体的眼部周围的点的精确追踪，再通过编译窗口函数把这些点在视频输出窗口上显示出来，最终达到追踪眼部的目的。接下来通过这些体点的扩展，只要我们确定了坐标，还可以追踪到面部的其它部位。通过简单的距离计算，还有确定坐标在窗口中的坐标，经过一些简单放大，我们所追踪的点的三维坐标就出来了。

关键词：宽视角三维显示，体感，光编码，追踪，骨骼追踪，面部跟踪，调用函数，C#编程，坐标计算。

Wide viewing angle three-dimensional display technology human tracking algorithm

06311122 Cao Dongqiang Introductor：Xia Jun

Abstract

Wide perspective in actual application of three dimensional display is more and more important . Not only in the liquid crystal display (LCD) display， in the 3 d display wide perspectivealso played an important role. Face tracking, and eye location technology have very extensive application in the information life, achieved accurate eyes’ location on the application of the relevant development. Used to access suite, in the front of the camera is the observer, which’s function is positioning the human eye tracking, and through the related algorithm, solving the precise location of the human’s eyes relatives to the camera.

With the body feeling game’s progressing, Kinect was developed,and Microsoft developers make it can be used on different platforms. Since Microsoft released to access for Windows, development device becomes more and more convenient.Under the condition of vs2010 ,we can use the Kinect developer toolkit’s facial tracking function and hardware in the example, to find the point near the eyes and put these points with the function point of one-to-one correspondence, so as to realizing the human eyes of the camera around the point of tracking precision, compile these points in the video output displayed on the window, ultimately achieve the goal of eye tracking. The expansion of the next point through the body, as long as we determine the coordinates, can also be traced to other parts of the face. Through simple distance calculation, and determine the coordinates, the coordinates in the window, through some simple amplifier, we have 3 d coordinate of the tracking points came out.

KEYWORDS: Wide viewing angle 3D display,Somatosensory，lighting coding，Track，Bones Tracking，Face tracking，Function call，C # Programming，Coordinate Calculation。

目录

摘 要 I

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1宽视角显示 1

1.2 KINECT FOR WINDOWS简介 1

1.2.1 KINECT FOR WINDOWS结构与发展背景 1

1.2.2 KINECT FOR WINDOWS功能与不足 3

1.3 KINECT FOR WINDOWS一些实例 4

1.4 KINECT FOR WINDOWS 与人体跟踪 6

1.4.1 KINECT FOR WINDOWS实现人体跟踪的基本原理 6

1.4.2 KINECT FOR WINDOWS实现人体跟踪的意义 8

1.4.3音频处理 9

第2章 实现人体跟踪的软硬件平台 10

2.1 软件平台 10

　2.1.1 Kinect for windows SDK1.6 11

　2.1.2 Kinect for windows Developer Toolkit v1.6 11

　2.1.3 Microsoft Visual studio 2010 11

　2.1.4 其他 12

2.2 硬件平台 12

　　2．2．1Kinect摄像头与电源线 12

　　2．2．2本项目所用电脑的配置及型号 12

第3章 宽视角三维显示技术中的人体（眼部）跟踪设计与分析 13

3.1 宽视角三维显示眼部跟踪的准备 13

3.2代码与注释 13

3.2.1代码 13

3.2.2代码解析 13

第4章 总结与展望 26

参考文献 27

致谢 28

第1章绪论

宽视角显示

宽视角显示就是为了将视角在宽度上放大，使得可视范围变大。宽视角有诸多应用，比如宽视角显示器，宽视角摄像头。这些设备可以使我们获得更好的体验，改善我们的生活。

当我们在偏离电视正前方很大的角度时，我们看到的影像会很模糊，并且颜色也会很不正常，宽视角技术就能很好的解决这些问题。在本课题中采用的是宽视角摄像头，使获得的视频具有很宽的视角范围，并通过Kinect传感器实现具有连续运动视差的宽视角三维显示技术。本课题通过Kinect捕捉人眼位置控制播放的视频流，在不同视角播放对应的画面，来实现宽视角的目的。本课题主要是依托于Kinect传感器实现的，所以本论文的重点就是以讲解Kinect传感器为主，并通过Kinect实现本课题的任务，即实现具有连续运动的视差的宽视角三维显示技术，并且研究宽视角三维显示下人机交互技术。

KINECT FOR WINDOWS简介

KINECT在零九年六月一日于E3 2009发布会上公布，当时给予它的称呼为“Projet Natal”，其含义为新诞生的失误，按照微软公司的一贯的把城市名命名给代号的传统“Projet Natal”来源于巴西城市Natal。 Rio Grande do Norte命名。如图1-1所示，就是XBOX360上的Kinect。Natal在英语中还有初次、新生的解释，这也象征着公司对XBOX360的期望，期待他能像新生事物一样美好。

图 1 Kinect

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